牛頓第二定律應(yīng)用及連接體問題_第1頁(yè)
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1、-作者xxxx-日期xxxx牛頓第二定律應(yīng)用及連接體問題【精品文檔】牛頓定律的應(yīng)用一 兩類常用的動(dòng)力學(xué)問題1. 已知物體的受力情況,求解物體的運(yùn)動(dòng)情況;2. 已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,求解物體的受力情況上述兩種問題中,進(jìn)行正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析是關(guān)鍵,加速度的求解是解決此類問題的紐帶,思維過程可以參照如下:解決兩類動(dòng)力學(xué)問題的一般步驟明確研究對(duì)象受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析選取正方向或建立坐標(biāo)系確定合外力列方程求解根據(jù)問題的需要和解題的方便,選出被研究的物體,研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是幾個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)畫好受力分析圖,必要時(shí)可以畫出詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)情景示意圖,明確物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過程通常以加速度的方

2、向?yàn)檎较蚧蛘咭约铀俣鹊姆较驗(yàn)槟骋蛔鴺?biāo)的正方向若物體只受兩個(gè)共點(diǎn)力作用,通常用合成法,若物體受到三個(gè)或是三個(gè)以上不在一條直線上的力的作用,一般要用正交分解法根據(jù)牛頓第二定律或者 ;列方向求解,必要時(shí)對(duì)結(jié)論進(jìn)行討論解決兩類動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵是確定好研究對(duì)象分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析跟受力分析,求出加速度例1(新課標(biāo)全國(guó)一2014 24 12分)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120m。設(shè)雨天

3、時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度。解:設(shè)路面干燥時(shí),汽車與路面的摩擦因數(shù)為0,剎車加速度大小為a0,安全距離為s,反應(yīng)時(shí)間為t0,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得: 式中,m和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車錢的速度。設(shè)在雨天行駛時(shí),汽車與地面的摩擦因數(shù)為,依題意有 設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車加速度大小為a,安全行駛的最大速度為v,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:mg=ma 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得:v=20m/s (72km/h)例2 (新課標(biāo)全國(guó)二2014 24 13分) 2012年10月,奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆

4、加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下,經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5km高度處,打開降落傘并成功落地,打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄,取重力加速度的大小g=10m/s2.(2)實(shí)際上物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣阻力,高速運(yùn)動(dòng)受阻力大小可近似表示為f=kv2,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀,橫截面積及空氣密度有關(guān),已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的vt圖象如圖所示,著陸過程中,運(yùn)動(dòng)員和所攜裝備的總質(zhì)量m=100kg,試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù)(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。 ,下落距離為hv,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有: 且    &

5、#160;聯(lián)立解得:   (2)運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度vm時(shí),加速度為零,由牛頓第二定律有:              由題圖可讀出         代入得:k二整體法跟隔離法求連接體問題1連接體與隔離體兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相連接組成的物體系統(tǒng),稱為連接體。如果把其中某個(gè)物體隔離出來(lái),該物體即為隔離體。2外力和內(nèi)力如果以物體系為研究對(duì)象,受到系統(tǒng)之外的作用力,這

6、些力是系統(tǒng)受到的外力。而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為內(nèi)力。應(yīng)用牛頓第二定律列方程不考慮內(nèi)力。如果把物體隔離出來(lái)作為研究對(duì)象,則這些內(nèi)力將轉(zhuǎn)換為隔離體的外力。3連接體問題的分析方法(1)整體法 連接體中的各物體如果加速度相同,求加速度時(shí)可以把連接體作為一個(gè)整體。運(yùn)用牛頓第二定律列方程求解。(2)隔離法如果要求連接體間的相互作用力,必須隔離其中一個(gè)物體,對(duì)該物體應(yīng)用牛頓第二定律求解,此法稱為隔離法。(3)整體法與隔離法是相對(duì)統(tǒng)一,相輔相成的。本來(lái)單用隔離法就可以解決的連接體問題,但如果這兩種方法交叉使用,則處理問題就更加方便。如當(dāng)系統(tǒng)中各物體有相同的加速度,求系統(tǒng)中某兩物體間的相互作用力時(shí),往往是

7、先用整體法法求出加速度,再用隔離法求物體受力。4連接體的臨界問題(1)臨界狀態(tài):在物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過程中,相關(guān)的一些物理量也隨之發(fā)生變化。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)變化到某個(gè)特定狀態(tài)時(shí),有關(guān)的物理量將發(fā)生突變,該物理量的值叫臨界值,這個(gè)特定狀態(tài)稱之為臨界狀態(tài)。臨界狀態(tài)是發(fā)生量變和質(zhì)變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。(2)關(guān)鍵詞語(yǔ):在動(dòng)力學(xué)問題中出現(xiàn)的“最大” 、“最小”、“ 剛好”、 “恰能”等詞語(yǔ),一般都暗示了臨界狀態(tài)的出現(xiàn),隱含了相應(yīng)的臨界條件。(3)解題關(guān)鍵:解決此類問題的關(guān)鍵是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)情況的正確描述,對(duì)臨界狀態(tài)的判斷與分析(4)常見類型:動(dòng)力學(xué)中的常見臨界問題主要有兩類:一是彈力發(fā)生突變時(shí)接觸物體間的脫離與不脫離、

8、繩子的繃緊與松弛問題;一是摩擦力發(fā)生突變的滑動(dòng)與不滑動(dòng)問題。接觸與脫離的臨界條件兩物體接觸與脫離的臨界條件是:彈力F=0相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件兩物體相互接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)常存在靜摩擦力,相對(duì)滑動(dòng)臨界條件就是靜摩擦力達(dá)到最大值繩子斷裂與松弛的條件繩子能承受的拉力是有限的,斷與不斷的臨界條件就是繩子上的拉力等于能承受的最大值,松弛的條件就是繩子上的拉力F=0加速度最大與速度最大的臨界條件當(dāng)物體在外界變化的外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度和速度都會(huì)不斷變化,當(dāng)合外力最大時(shí),加速度最大,合外力最小時(shí),加速度最??;當(dāng)出現(xiàn)速度有最大值或是最小值的臨界條件時(shí)物體處于臨界狀態(tài),所對(duì)應(yīng)的加速度為零或者最大解題策略解決此類

9、問題重在形成清晰地物理情景圖,能分析清楚物理過程,從而找到臨界條件或達(dá)到極值的條件,要特別注意可能會(huì)出現(xiàn)多解問題類型一、“整體法”與“隔離法”例3如圖所示,A、B兩個(gè)滑塊用短細(xì)線(長(zhǎng)度可以忽略)相連放在斜面上,從靜止開始共同下滑,經(jīng)過0.5s,細(xì)線自行斷掉,求再經(jīng)過1s,兩個(gè)滑塊之間的距離。已知:滑塊A的質(zhì)量為3kg,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.25;滑塊B的質(zhì)量為2kg,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.75;sin37°=0.6,cos37°=0.8。斜面傾角=37°,斜面足夠長(zhǎng),計(jì)算過程中取g=10m/s2。解 :設(shè)A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)分別

10、為1、2。細(xì)線未斷之前,以A、B整體為研究對(duì)象,設(shè)其加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有(m1+m2)gsin-1m1gcos-2m2gcos=(m1+m2)aa=gsin-2。經(jīng)0.5 s細(xì)線自行斷掉時(shí)的速度為v=at1=1.2m/s。細(xì)線斷掉后,以A為研究對(duì)象,設(shè)其加速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律有:a1=g(sin-1cos)=4m/s2?;瑝KA在t21 s時(shí)間內(nèi)的位移為x1=vt2+,又以B為研究對(duì)象,通過計(jì)算有m2gsin=2m2gcos,則a2=0,即B做勻速運(yùn)動(dòng),它在t21 s時(shí)間內(nèi)的位移為x2=vt2,則兩滑塊之間的距離為x=x1-x2=vt2+-vt2=2m 針對(duì)訓(xùn)練1如圖用輕質(zhì)桿連

11、接的物體AB沿斜面下滑,試分析在下列條件下,桿受到的力是拉力還是壓力。(1)斜面光滑;(2)斜面粗糙。解:解決這個(gè)問題的最好方法是假設(shè)法。即假定A、B間的桿不存在,此時(shí)同時(shí)釋放A、B,若斜面光滑,A、B運(yùn)動(dòng)的加速度均為a=gsin,則以后的運(yùn)動(dòng)中A、B間的距離始終不變,此時(shí)若將桿再搭上,顯然桿既不受拉力,也不受壓力。若斜面粗糙,A、B單獨(dú)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度都可表示為:a=gsin-gcos,顯然,若a、b兩物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)A=B,則有aA=aB,桿仍然不受力,若AB,則aAaB,A、B間的距離會(huì)縮短,搭上桿后,桿會(huì)受到壓力,若AB,則aAaB桿便受到拉力。(1)斜面光滑桿既不受拉力,也不受

12、壓力(2)斜面粗糙AB桿不受拉力,受壓力 斜面粗糙AB桿受拉力,不受壓力類型二、“假設(shè)法”分析物體受力例4在一正方形的小盒內(nèi)裝一圓球,盒與球一起沿傾角為的斜面下滑,如圖所示,若不存在摩擦,當(dāng)角增大時(shí),下滑過程中圓球?qū)Ψ胶星氨趬毫及對(duì)方盒底面的壓力N將如何變化?(提示:令T不為零,用整體法和隔離法分析)(B )AN變小,T變大; BN變小,T為零; CN變小,T變??; DN不變,T變大。提示:物體間有沒有相互作用,可以假設(shè)不存在,看其加速度的大小。解 :假設(shè)球與盒子分開各自下滑,則各自的加速度均為a=gsin,即“一樣快”T=0對(duì)球在垂直于斜面方向上:N=mgcos N隨增大而減小。針對(duì)訓(xùn)練2

13、如圖所示,火車箱中有一傾角為30°的斜面,當(dāng)火車以10m/s2的加速度沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)時(shí),斜面上的物體m還是與車箱相對(duì)靜止,分析物體m所受的摩擦力的方向。(靜摩擦力 沿斜面向下)(1)方法一:m受三個(gè)力作用:重力mg,彈力N,靜摩擦力的方向難以確定,我們可假定這個(gè)力不存在,那么如圖,mg與N在水平方向只能產(chǎn)生大小F=mgtan的合力,此合力只能產(chǎn)生gtg30°=g/3的加速度,小于題目給定的加速度,合力不足,故斜面對(duì)物體的靜摩擦力沿斜面向下。(2)方法二:如圖,假定所受的靜摩擦力沿斜面向上,用正交分解法有:Ncos30°+fsin30°=mg Nsin

14、30°-fcos30°=ma 聯(lián)立得f=5(1-)m N,為負(fù)值,說(shuō)明f的方向與假定的方向相反,應(yīng)是沿斜面向下。類型三、“整體法”和“隔離法”綜合應(yīng)用例5圖所示,一內(nèi)表面光滑的凹形球面小車,半徑R=,車內(nèi)有一小球,當(dāng)小車以恒定加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),小球沿凹形球面上升的最大高度為,若小球的質(zhì)量m=,小車質(zhì)量M=,應(yīng)用多大水平力推車?(水平面光滑) 提示:整體法和隔離法的綜合應(yīng)用。解:小球上升到最大高度后,小球與小車有相同的水平加速度a,以小球和車整體為研究對(duì)象,該整體在水平面上只受推力F的作用,則根據(jù)牛頓第二定律,有:F=(M+m)a 以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,受力情況如圖所示,則:F合

15、=mgcot=ma 而cot= 由式得:a=10m/s2將a代入得:F=50N。 針對(duì)訓(xùn)練3如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定,下端掛一質(zhì)量為m0的平盤,盤中有物體質(zhì)量為m,當(dāng)盤靜止時(shí),彈簧伸長(zhǎng)了l,今向下拉盤使彈簧再伸長(zhǎng)l后停止,然后松手放開,設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi),則剛剛松開手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于(B )A(1+)(m+m0)g B(1+)mg Cmg D(m+m0)g解:題目描述主要有兩個(gè)狀態(tài):(1)未用手拉時(shí)盤處于靜止?fàn)顟B(tài);(2)剛松手時(shí)盤處于向上加速狀態(tài)。對(duì)這兩個(gè)狀態(tài)分析即可:(1)過程一:當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)l靜止時(shí),對(duì)整體有:kl=(m+m0)g (2)過程二:彈簧再伸長(zhǎng)l后靜止(因向下拉力

16、未知,故先不列式)。(3)過程三:剛松手瞬間,由于盤和物體的慣性,在此瞬間可認(rèn)為彈簧力不改變。對(duì)整體有:k(l+l)-(m+m0)g=(m+m0)a 對(duì)m有:N-mg=ma 由解得:N=(1+l/l)mg。針對(duì)訓(xùn)練4如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相同的物體1和2緊靠在一起,放在光滑的水平桌面上,如果它們分別受到水平推力F1和F2作用,而且F1F2,則1施于2的作用力大小為( C )AF1 BF2 C(F1+F2) D(F1-F)。解:因兩個(gè)物體同一方向以相同加速度運(yùn)動(dòng),因此可把兩個(gè)物體當(dāng)作一個(gè)整體,這個(gè)整體受力如圖所示,設(shè)每個(gè)物體質(zhì)量為m,則整體質(zhì)量為2m。對(duì)整體:F1-F2=2ma,a=(F1-F2)/

17、2m。把1和2隔離,對(duì)2受力分析如圖(也可以對(duì)1受力分析,列式)對(duì)2:N2-F2=ma,N2=ma+F2=m(F1-F2)/2m+F2=(F1+F2)/2。類型四、臨界問題的處理方法例6如圖所示,小車質(zhì)量M為2.0kg,與水平地面阻力忽略不計(jì),物體質(zhì)量m=0.50kg,物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,則:2的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),物體受摩擦力是多大?2的加速度,給小車需要提供多大的水平推力?(3)若小車長(zhǎng)L=1m,靜止小車在8.5N水平推力作用下,物體由車的右端 向左滑動(dòng),滑離小車需多長(zhǎng)時(shí)間?提示:本題考查連接體中的臨界問題解:m與M間的最大靜摩擦力Ff=mmg=1.5N,當(dāng)m與M恰好相對(duì)滑動(dòng)時(shí)

18、的加速度為:Ff=ma a=3m/s2(1) 當(dāng)a2時(shí),m未相對(duì)滑動(dòng),則Ff=ma(2) 當(dāng)a2時(shí),m與M相對(duì)滑動(dòng),則Ff=ma=1.5N,隔離M有F-Ff=Ma F=Ff+Ma(3) 當(dāng)F=8.5N時(shí),a車2,a物=3m/s2, a相對(duì)= a車- a物=0.5 m/s2,由L=a相對(duì)t2,得t=2s。 針對(duì)訓(xùn)練5如圖所示,在傾角為的光滑斜面上端系一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,彈簧下端連有一質(zhì)量為m的小球,球被一垂直于斜面的擋板A擋住,此時(shí)彈簧沒有形變。若手持擋板A以加速度a(agsin)沿斜面勻加速下滑,求,(1)從擋板開始運(yùn)動(dòng)到球與擋板分離所經(jīng)歷的時(shí)間;(2)從擋板開始運(yùn)動(dòng)到球速達(dá)到最大,球所經(jīng)

19、過的最小路程。解:(1)當(dāng)球與擋板分離時(shí),擋板對(duì)球的作用力為零,對(duì)球由牛頓第二定律得,則球做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為x=。當(dāng)x=at2得,從擋板開始運(yùn)動(dòng)到球與擋板分離所經(jīng)歷的時(shí)間為t= =。(2)球速最大時(shí),其加速度為零,則有kx=mgsin,球從開始運(yùn)動(dòng)到球速最大,它所經(jīng)歷的最小路程為x=。針對(duì)訓(xùn)練6如圖所示,自由下落的小球下落一段時(shí)間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過程中,小球的速度、加速度、合外力的變化情況是怎樣的?(按論述題要求解答)解:先用“極限法”簡(jiǎn)單分析。在彈簧的最上端:小球合力向下(mgkx),小球必加速向下;在彈簧最下端:末速為零,必定有減速過程,亦即有合力向上

20、(與v反向)的過程。此題并非一個(gè)過程,要用“程序法”分析。具體分析如下:小球接觸彈簧時(shí)受兩個(gè)力作用:向下的重力和向上的彈力(其中重力為恒力)。向下壓縮過程可分為:兩個(gè)過程和一個(gè)臨界點(diǎn)。(1)過程一:在接觸的頭一階段,重力大于彈力,小球合力向下,且不斷變?。‵合=mg-kx,而x增大),因而加速度減少(a=F合/m),由于a與v同向,因此速度繼續(xù)變大。(2)臨界點(diǎn):當(dāng)彈力增大到大小等于重力時(shí),合外力為零,加速度為零,速度達(dá)到最大。(3)過程二:之后小球由于慣性仍向下運(yùn)動(dòng),但彈力大于重力,合力向上且逐漸變大(F合= kx-mg)因而加速度向上且變大,因此速度減小至零。(注意:小球不會(huì)靜止在最低點(diǎn),

21、將被彈簧上推向上運(yùn)動(dòng),請(qǐng)同學(xué)們自己分析以后的運(yùn)動(dòng)情況)。答案綜上分析得:小球向下壓彈簧過程,F(xiàn)合方向先向下后向上,大小先變小后變大;a方向先向下后向上,大小先變小后變大;v方向向下,大小先變大后變小。(向上推的過程也是先加速后減速)。類型五、不同加速度時(shí)的“隔離法”例7 如圖,底坐A上裝有一根直立長(zhǎng)桿,其總質(zhì)量為M,桿上套有質(zhì)量為m的環(huán)B,它與桿有摩擦,當(dāng)環(huán)從底座以初速v向上飛起時(shí)(底座保持靜止),環(huán)的加速度為a,求環(huán)在升起和下落的過程中,底座對(duì)水平面的壓力分別是多大?提示:不同加速度時(shí)的“隔離法”。解:此題有兩個(gè)物體又有兩個(gè)過程,故用“程序法”和“隔離法”分析如下:(1)環(huán)上升時(shí)這兩個(gè)物體的

22、受力如圖所示。對(duì)環(huán): f+mg=ma 對(duì)底座: f+N1-Mg=0 而f=f N1=Mgm(a-g)。(2)環(huán)下落時(shí),環(huán)和底座的受力如圖所示。對(duì)環(huán):環(huán)受到的動(dòng)摩擦力大小不變。對(duì)底座: Mg+fN2=0 聯(lián)立解得:N2=Mg+m(a-g)總結(jié)得到:上升 N1=Mg-m(a-g) 下降 N2=Mg+m(a-g) 針對(duì)訓(xùn)練7如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A和B,它們的質(zhì)量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板。系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),求物塊B剛要離開時(shí)物塊C時(shí)物塊A的加速度a,以及從開始到此時(shí)物塊A的位移d,重力加

23、速度為g。解:此題有三個(gè)物體(A、B和輕彈簧)和三個(gè)過程或狀態(tài)。下面用“程序法”和“隔離法”分析:(1)過程一(狀態(tài)一):彈簧被A壓縮x1,A和B均靜止,對(duì)A受力分析如圖所示,對(duì)A由平衡條件得:kx1=mAgsin (2)過程二:A開始向上運(yùn)動(dòng)到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)。此過程A向上位移為x1。(3)過程三:A從彈簧原長(zhǎng)處向上運(yùn)動(dòng)x2,到B剛離開C時(shí)。B剛離開C時(shí)A、B受力分析如圖所示,此時(shí)對(duì)B:可看作靜止,由平衡條件得:kx2=mBgsin 此時(shí)對(duì)A:加速度向上,由牛頓第二定律得:F-mAgsin-kx2=mAa 由得:a=由式并代入d=x1+x2解得:d= 針對(duì)訓(xùn)練8如圖所示,有一塊木板靜止在光滑且足

24、夠長(zhǎng)的水平面上,木板質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=;木板右端放著一小滑塊,小滑塊質(zhì)量為m1kg。其尺寸遠(yuǎn)小于L。小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4。(g=10m/s2)現(xiàn)用恒力F作用在木板M上,為了使得m能從M上面滑落下來(lái),求:F大小的范圍。(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)其他條件不變,若恒力F=22.8N,且始終作用在M上,使m最終能從M上面滑落下來(lái)。求:m在M上面滑動(dòng)的時(shí)間。解:只有一個(gè)過程,用“隔離法”分析如下:對(duì)小滑塊:水平方向受力如圖所示,a1=g=4m/s2 對(duì)木板:水平方向受力如圖所示,a2=要使m能從M上面滑落下來(lái)的條件是:v2v1,即a2a1, 4 解得:F20N只有一個(gè)過程

25、,對(duì)小滑塊(受力與同): x 1=a1t2=2t2 對(duì)木板(受力方向與同):a2=/s2 x2=a2t2=t2 由圖所示得:x2- x1=L 即 ·t2-2t2 解得: t=2s。ABF自我反饋練習(xí)1如圖光滑水平面上物塊A和B以輕彈簧相連接。在水平拉力F作用下以加速度a作直線運(yùn)動(dòng),設(shè)A和B的質(zhì)量分別為mA和mB,當(dāng)突然撤去外力F時(shí),A和B的加速度分別為( )FCABvA0、0 Ba、0 C、 Da、2如圖A、B、C為三個(gè)完全相同的物體,當(dāng)水平力F作用于B上,三物體可一起勻速運(yùn)動(dòng)。撤去力F后,三物體仍可一起向前運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)A、B間作用力為F1,B、C間作用力為F2,則F1和F2的大小為

26、()AF1F20 BF10,F(xiàn)2FCF1,F(xiàn)2 DF1F,F(xiàn)20BA3如圖所示,質(zhì)量分別為M、m的滑塊A、B疊放在固定的、傾角為的斜面上,A與斜面間、A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1,2,當(dāng)A、B從靜止開始以相同的加速度下滑時(shí),B受到摩擦力()A等于零 B方向平行于斜面向上C大小為1mgcos D大小為2mgcosmM4如圖所示,質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定在框架上,下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球。小球上下振動(dòng)時(shí),框架始終沒有跳起,當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間,小球的加速度大小為()ABCTaTbAg BC0 DMm5如圖,用力F拉A、B、C三個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在中間的B物體

27、上加一個(gè)小物體,它和中間的物體一起運(yùn)動(dòng),且原拉力F不變,那么加上物體以后,兩段繩中的拉力Ta和Tb的變化情況是()ATa增大 BTb增大 CTa變小 DTb不變6如圖所示為雜技“頂竿”表演,一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿,當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時(shí),竿對(duì)“底人”的壓力大小為()A(M+m)gB(M+m)gmaC(M+m)g+maD(Mm)gF7 如圖,在豎直立在水平面的輕彈簧上面固定一塊質(zhì)量不計(jì)的薄板,將薄板上放一重物,并用手將重物往下壓,然后突然將手撤去,重物即被彈射出去,則在彈射過程中,(即重物與彈簧脫離之前),重物的運(yùn)動(dòng)情況是()A一直加速B先減速,后加速ABCC

28、先加速、后減速D勻加速a8 如圖所示,木塊A和B用一輕彈簧相連,豎直放在木塊C上,三者靜置于地面,它們的質(zhì)量之比是1:2:3,設(shè)所有接觸面都光滑,當(dāng)沿水平方向抽出木塊C的瞬時(shí),A和B的加速度分別是aA= ,aB。9 如圖所示,在前進(jìn)的車廂的豎直后壁上放一個(gè)物體,物體與壁間的靜摩擦因數(shù)0.8,要使物體不致下滑,車廂至少應(yīng)以多大的加速度前進(jìn)?(g10m/s2)10如圖所示,箱子的質(zhì)量M,與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)0.22。在箱子頂板處系一細(xì)線,懸掛一個(gè)質(zhì)量m的小球,箱子受到水平恒力F的作用,使小球的懸線偏離豎直方向30°角,則F應(yīng)為多少?(g10m/s2)m1m2FAB11兩個(gè)物體A和B,質(zhì)

29、量分別為m1和m2,互相接觸放在光滑水平面上,如圖所示,對(duì)物體A施以水平的推力F,則物體A對(duì)物體B的作用力等于()ABCFD m2Fm112如圖所示,傾角為的斜面上放兩物體m1和m2,用與斜面平行的力F推m1,使兩物加速上滑,不管斜面是否光滑,兩物體之間的作用力總為。13 恒力F作用在甲物體上,可使甲從靜止開始運(yùn)動(dòng)54m用3s時(shí)間,當(dāng)該恒力作用在乙物體上,能使乙在3s內(nèi)速度由8m/s變到4m/s?,F(xiàn)把甲、乙綁在一起,在恒力F作用下它們的加速度的大小是。從靜止開始運(yùn)動(dòng)3s內(nèi)的位移是。14如圖所示,三個(gè)質(zhì)量相同的木塊順次連接,放在水平桌面上,物體與平面間,用力F拉三個(gè)物體,它們運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/

30、s2,若去掉最后一個(gè)物體,前兩物體的加速度為m/s2。15如圖所示,在水平力F=12N的作用下,放在光滑水平面上的,運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t滿足關(guān)系式:,該物體運(yùn)動(dòng)的初速度,物體的質(zhì)量=。若改用下圖裝置拉動(dòng),使的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與前面相同,則的質(zhì)量應(yīng)為。(不計(jì)摩擦)aPA45°16如圖所示,一細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)瑝K的壓力等于零。當(dāng)滑塊以a2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線的拉力大小F。17如圖所示,質(zhì)量為M的木板可沿傾角為的光滑斜面下滑,木板上站著一個(gè)質(zhì)量為m的人,問(1)為了保持木板與

31、斜面相對(duì)靜止,計(jì)算人運(yùn)動(dòng)的加速度?(2)為了保持人與斜面相對(duì)靜止,木板運(yùn)動(dòng)的加速度是多少?ABF18如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的兩物體A、B疊放在一起,放在光滑的水平地面上,已知A、B間的最大摩擦力為A物體重力的倍,若用水平力分別作用在A或B上,使A、B保持相對(duì)靜止做加速運(yùn)動(dòng),則作用于A、B上的最大拉力FA與FB之比為多少?M19 如圖所示,質(zhì)量為80kg的物體放在安裝在小車上的水平磅稱上,小車沿斜面無(wú)摩擦地向下運(yùn)動(dòng),現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)只有600N,則斜面的傾角為多少?物體對(duì)磅秤的靜摩擦力為多少?20如圖所示,一根輕彈簧上端固定,下端掛一質(zhì)量為mo的平盤,盤中有一物體,質(zhì)量為m,當(dāng)盤靜止時(shí),彈簧的長(zhǎng)度比自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了L。今向下拉盤使彈簧再伸長(zhǎng)L后停止,然后松手放開,設(shè)彈簧總處在彈性限度以內(nèi),剛剛松開手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于多少?21如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定,下端掛一個(gè)質(zhì)量為的平盤,盤中有一物體,質(zhì)量為m,當(dāng)盤靜止時(shí),彈簧的長(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了l,今向下拉盤,使彈簧再伸長(zhǎng)后停止,然后松手,設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi),則剛松手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于()ABCD22 質(zhì)量為m的三角形木楔A置于傾角為的固定斜面上,如圖所示,它與斜面間的動(dòng)摩擦

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